„Oxygen conformance”

Definiţie

Procesul prin care celulele îşi adaptează procesele metabolice la aportul redus de oxigen fără să perecliteze cantitatea de ATP produs.

FIH= Factor inhibiting HIF 

PHD = prolyl-hydroxilase domaine enzyme

Căi de realizare

A. Redirecţionarea modului de generare a ATP prin favorizarea căii anaerobe în situaţiile cu concentraţii reduse de oxigen.

a. Inhibarea biogenezei mitocondriale

Se realizează prin activarea HIF1alfa care inhibă MYC şi PPARy (peroxisome proliferator activated receptor gamma)

b. reducerea prin autofagie a numarului de mitocondrii

Se realizează tot prin activarea HIF1alfa

c. Inteferarea cu enzimele respiratorii mitocondriale

HIF 1 alfa :

  • – down-reglează expresia genică a SDHB (succinildehidrogenaza B)
  • – induce trecerea spre o izoformă a citocrom C oxidazei care eficentizează activitatea lantului respirator la tensiuni joase de oxigen.

d. Reducerea activitaţii complexului piruvat dehidrogenază (PDC)

Se realizează prin inducerea de către HIF1alfa a unei kinaze care  degradează (PDK1 = pirivat dehidrogenaza kinaza 1) complexul piruvatdehidrogenază. Se junge astfel, la reducerea cantitaţii de piruvat care intră în ciclul lui Krebs (al acizilor tricarbonilici, CAT). Ca urmare, scade nevoia de oxigen.

B. Conservarea energiei existente

Se face parţial prin reducerea sintezei proteice.  Procesul acesta este controlat de către HIF1alfa care inhibă iniţierea translatării prin inhibarea indirectă a mTOR (mammalian target of rapamycin).

NB

Absenţa activitaţii PDHs permite manifestarea activităţii HIFs care duce la adaptarea metabolică la cantităţi mici de oxigen, fără manifestare unor suferinţe celulare severe.

Absenţa activităţii HIFs nu permite adaptarea metabolică celulară la regim de hipoxie şi se instalează suferinţe celulare severe.

Depresia activităţii PHDs prin inhibitori specifici (dimethyloxalylglycine, hydralazine)  induce

  • – reducerea oxidarii glucozei
  • –  reducerea oxidării lipidice

Hibernarea normală a unor animale este caracterizată de

  • – reducerea oxidarii glucozei
  • –  creşterea oxidării lipidice.

PHD1 acţionează ca un „gatekeeper” central care dirijează trecerea, la nevoie de pe metabolismul predominent aerob pe un metabolism anaerob proporţional crescut.

Gatekeeper = portar

Oxygen conformance = Conformarea metabolică celulară la disponibil scăzut de oxigen, pentru organismele aerobe.

Anunțuri